瓦級319 nm單頻連續(xù)紫外激光的實(shí)現(xiàn)及銫原子單光子Rydberg激發(fā)
關(guān)鍵詞：紫外激光 銫里德堡原子 激光頻率轉(zhuǎn)換 非線性光學(xué)效應(yīng) 激光技術(shù)
摘要：結(jié)合光纖激光器、光纖放大器和非線性光學(xué)高效頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)及準(zhǔn)位相匹配材料,服務(wù)于原子物理領(lǐng)域銫原子單光子躍遷里德堡激發(fā)的實(shí)際需求,研究并掌握了產(chǎn)生318.6nm波長連續(xù)單頻紫外激光的關(guān)鍵技術(shù)。采用1560.5nm與1076.9nm連續(xù)激光先通過單次穿過PPLN非線性晶體和頻,再經(jīng)腔增強(qiáng)諧振倍頻過程高效地產(chǎn)生了輸出功率大于2W的318.6nm紫外激光,半小時內(nèi),光功率的方均根起伏優(yōu)于0.87%。采用電子學(xué)邊帶鎖頻方案,實(shí)現(xiàn)了整個紫外激光系統(tǒng)在保持相對于高精細(xì)度超穩(wěn)腔鎖定條件下較大范圍連續(xù)調(diào)諧,其連續(xù)調(diào)諧范圍大于4GHz,殘余頻率起伏約16kHz。采用本文研制的高功率窄線寬可調(diào)諧318.6nm紫外激光系統(tǒng),在銫熱原子氣室中實(shí)現(xiàn)了6S1/2→nP3/2(n=70~100)的單光子躍遷里德堡激發(fā),并對相關(guān)現(xiàn)象作了相關(guān)的理論分析與研究。采用純光學(xué)探測方案觀察到了318.6nm紫外激光對磁光阱中銫冷原子系綜的單光子躍遷里德堡激發(fā)。
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